Adenosina trifosfato
L'adenosina trifosfato (ATP) è un nucleotide usato nelle cellule come coenzima. È spesso chiamato "l'unità molecolare della moneta": L'ATP trasporta l'energia chimica all'interno delle cellule per il metabolismo.
Ogni cellula usa l'ATP per l'energia. Consiste in una base (adenina) e tre gruppi fosfato. Una molecola di ATP contiene tre gruppi fosfato, ed è prodotta dall'ATP sintasi da fosfato inorganico e adenosina difosfato (ADP, il di significa due gruppi fosfato) o adenosina monofosfato (AMP).
La struttura molecolare dell'ATP.
Uso
La molecola di ATP è molto versatile, il che significa che può essere usata per molte cose. L'energia è immagazzinata nei suoi legami chimici.
Quando l'ATP si lega con un altro fosfato, viene immagazzinata energia che può essere usata in seguito. In altre parole, quando si crea un legame, l'energia viene immagazzinata. Questa è una reazione endotermica.
Quando l'ATP rompe un legame con un gruppo fosfato e diventa ADP, viene rilasciata energia. In altre parole, quando si rompe un legame viene rilasciata energia. Questa è una reazione esotermica.
Lo scambio di fosfato di ATP è un ciclo quasi infinito, che si ferma solo quando la cellula muore.
Funzioni nelle cellule
L'ATP è la principale fonte di energia per la maggior parte delle funzioni cellulari. Questo include la sintesi di macromolecole, tra cui DNA e RNA (vedi sotto), e le proteine. L'ATP gioca anche un ruolo critico nel trasporto attivo di macromolecole attraverso le membrane cellulari, per esempio l'esocitosi e l'endocitosi.
Sintesi del DNA e dell'RNA
In tutti gli organismi conosciuti, i deossiribonucleotidi che compongono il DNA sono sintetizzati dall'azione degli enzimi ribonucleotide reductase (RNR) sui ribonucleotidi corrispondenti. Questi enzimi riducono il residuo di zucchero da ribosio a desossiribosio rimuovendo l'ossigeno.
Nella sintesi dell'acido nucleico RNA, l'ATP è uno dei quattro nucleotidi incorporati direttamente nelle molecole di RNA dalle RNA polimerasi. L'energia che guida questa polimerizzazione proviene dalla scissione di un pirofosfato (due gruppi fosfato). La danza è simile nella biosintesi del DNA, tranne che l'ATP è ridotto al deossiribonucleotide dATP, prima di essere incorporato nel DNA.
Storia
- L'ATP fu scoperto nel 1929 da Karl Lohmann e Jendrassik e, indipendentemente, da Cyrus Fiske e Yellapragada Subba Rao della Harvard Medical School. Entrambe le squadre erano in competizione tra loro per trovare un test per il fosforo.
- È stato proposto come intermediario tra le reazioni che producono e richiedono energia nelle cellule da Fritz Albert Lipmann nel 1941.
- È stato sintetizzato (creato) per la prima volta in laboratorio da Alexander Todd nel 1948.
- Il Premio Nobel per la Chimica 1997 è stato diviso: una metà è stata data a Paul D. Boyer e John E. Walker per la loro chiarificazione del meccanismo enzimatico alla base della sintesi dell'adenosina trifosfato (ATP) e l'altra metà a Jens C. Skou per la prima scoperta di un enzima che trasporta ioni, la Na+, K+ -ATPasi.
Domande e risposte
D: Che cos'è l'adenosina trifosfato?
R: L'adenosina trifosfato (ATP) è una sostanza chimica utilizzata dagli esseri viventi per immagazzinare e trasferire energia.
D: Qual è lo scopo dell'ATP negli esseri viventi?
R: Lo scopo dell'ATP negli esseri viventi è quello di immagazzinare energia e trasferirla alle cellule che ne hanno bisogno.
D: Come ottengono l'energia le cellule?
R: Le cellule ottengono l'energia dalla rottura delle molecole di ATP per rilasciare l'energia immagazzinata.
D: Tutti gli esseri viventi producono ATP?
R: Sì, tutti gli esseri viventi producono ATP per immagazzinare e trasferire energia.
D: Perché l'ATP è necessario per le cellule che lavorano di più?
R: L'ATP è necessario per le cellule che lavorano di più, perché hanno bisogno di più energia per funzionare e l'ATP è la molecola che fornisce questa energia.
D: Gli esseri viventi possono sopravvivere senza ATP?
R: No, gli esseri viventi non possono sopravvivere senza ATP, perché è la molecola che fornisce energia per tutti i processi cellulari.
D: Cosa succede quando le molecole di ATP vengono spezzate?
R: Quando le molecole di ATP si rompono, l'energia immagazzinata viene rilasciata e utilizzata dalla cellula per vari processi.
